耐热导电铝合金的开发研究开题报告
2020-04-24 09:42:12
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着我国的国民经济持续快速地发展,电力工业作为国民经济的保障也在大力发展之中。我国地域广阔,根据“西电东送、南北互供、全国联网”的战略部署,远距离、大跨度、大容量的新输电线路的建设势在必行[1]。同时这也向架空输电导线的综合性能提出了更高的要求。
架空输电导线的基本要求:拥有良好的导电率并具有一定的机械强度以支持其自身的重量及外来的自然荷重(风荷载、冰荷载)[2]。铝是地壳中储存最丰富的金属元素,含量约为8%。在金属制品应用中,铝及铝合金是仅次于钢铁的第二大类金属[3,4]。铝密度只有钢铁的1/3,电导率较高,仅次于银和铜,且其表面有一层氧化膜保护,具有良好的耐腐蚀性能,是制作电线电缆性价比最高的材料[5,6]。
当前我国使用最多的架空输电导线是传统的钢芯或特强钢芯铝合金绞线,其主要用于大跨越、重冰区、大挡距工程。这些工程所处位置的环境条件一般都比较恶劣,而且又是整条输电线路中比较关键的一段,因此对导线的机械性能和导电性能(主要是输电容量)要求非常高[7]。但传统的钢芯铝绞线耐热性能、抗腐蚀能力相对较弱,线路的输电容量受到了一定的限制[8]。而提高输电线路的输电容量,主要有两个途径:一是提高输送电压;二是提高输送电流。提高输送电压可以增加线路的传输功率和输电距离,降低输电损耗。然而特高压交流输电的可靠性和稳定性问题难以解决,对环境不良影响较大。提高输送电流,若采用增加导线截面的方法则会导致制造困难、施工难度增加且导线弧垂增大,以致于新线路建设、旧线路改造都将明显提高成本等问题。因此提高导线的允许运行温度,使单位面积上允许通过的电流密度提高,即提高导线单位面积的输送容量就显得十分重要[9]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
通过加入不同含量的稀土元素,研究不同合金成分及时效热处理工艺对铝合金抗拉强度、导电率和耐热性能的影响,以获得抗拉强度、导电率和耐热性良好的耐热导电铝合金为目的,进行了相应的研究工作:
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-7周:按照研究方案,确定基本成分、选择适宜的合金成分及热处理工艺,熔制合金,热处理试样,制备待测试分析试样。
第8-12周:采用x荧光光谱仪、金相显微镜、硬度测试仪、导电率测试仪、万能材料性能试验及电子探针等仪器设备分析其成分、组织和性能。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]尤传永.耐热铝合金导线的耐热机理及其在输电线路中的应用[j].电线电缆,2004,(4):3-8.
[2]方浩.铝包钢绞线、铝合金导线的性能介绍[j].华东电力,2003,31(9):63-66.
[3]刘潇.ti对耐热异电铝合金组织和性能影响的研究[d].河南郑州:郑州大学,2011.
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